基于Materials Studio的硅橡胶与乙烯丙烯酸橡胶二元共混物的研究：相容性预测、制备及性能表征

《Journal of Applied Polymer Science》：Binary Blends of Silicone Rubber and Ethylene Acrylate Rubber Based on Materials Studio: Compatibility Prediction, Preparation and Properties Characterization

硅橡胶与丙烯酸乙烯橡胶复合材料的相容性及性能优化研究。采用分子动力学和介观动力学模拟分析混合体系溶解度参数、Flory-Huggins相互作用参数及介观形貌，结合实验验证发现70-30质量分数配比时相容性最佳，机械性能显著提升。研究为高性能硅橡胶改性提供新思路。

　　

摘要

由于硅橡胶（MVQ）独特的分子结构和无与伦比的功能特性，它已被广泛应用于航空航天、交通运输、医疗和保健领域。然而，硅橡胶有限的机械性能限制了其应用范围。由于乙烯丙烯酸橡胶（AEM）具有良好的机械性能，本研究预计添加乙烯丙烯酸橡胶（AEM）可以显著改善硅橡胶的机械性能，但MVQ与AEM之间的相溶性以及二元混合物的形态仍不清楚。因此，本研究采用了分子动力学模拟和介观动力学模拟来分析混合物的溶解度参数、Flory–Huggins相互作用参数、结合能、分数自由体积和介观形态，从而评估二元混合物的相容性。通过一系列对MVQ和AEM二元混合物的表征实验，进一步验证了MVQ与AEM之间可以实现的部分相容性。综合所有性能指标，当MVQ的质量占比为70–30%时，混合物的性能达到最佳平衡，且AEM/MVQ混合体系的相容性更好。这项研究为提高硅橡胶的机械性能提供了新的思路。

图形摘要

本研究利用分子动力学（MD）和介观动力学（MesoDyn）模拟来分析混合物的相容性，并通过实验方法验证模拟结果和材料性能。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。